異步電機(jī)速度估計(jì)-模型參考自適應(yīng)MRAS1

導(dǎo)讀：前期文章已經(jīng)介紹過(guò)模型參考自適應(yīng)MRAS進(jìn)行速度估計(jì)的方法，本期文章主要是對(duì)MRAS實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)做一下補(bǔ)充。

一、MRAS知識(shí)點(diǎn)回顧

1.1 基本原理

MRAS 模型是目前廣泛使用的一種電機(jī)轉(zhuǎn)速估算模型，該模型主要包括電壓參考模型、電流推算模型和PI 自適應(yīng)調(diào)節(jié)模型。基于d-q 兩相靜止坐標(biāo)系下電機(jī)定子電壓、電流與轉(zhuǎn)子磁鏈的關(guān)系，將電壓模型的轉(zhuǎn)子磁鏈作為參考指標(biāo)，將電流模型的轉(zhuǎn)子磁鏈作為反饋控制量。當(dāng)輸入量同時(shí)輸入到上述兩個(gè)模型中，其產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測(cè)結(jié)果的誤差量輸入至PI 自適應(yīng)調(diào)節(jié)模型，自適應(yīng)控制模型不斷更新參數(shù)，將推算模型的輸出量趨近于參考模型的輸出。其中，電流模型轉(zhuǎn)子磁鏈中包含轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變量，因此，可以從中獲得轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的估算值。

圖1-1 MARS基本結(jié)構(gòu)框圖

1.2 自適應(yīng)率的設(shè)計(jì)

圖1-2基于轉(zhuǎn)子磁鏈模型的MRAS轉(zhuǎn)速估計(jì)框圖

基于MRAS的轉(zhuǎn)速估計(jì)系統(tǒng)中，自適應(yīng)律的選取至關(guān)重要。選取自適應(yīng)律的主要用到的方法有：局部參數(shù)最優(yōu)化法（MIT法）、Lyapunov函數(shù)法、Popov超穩(wěn)定性理論法。常用的

MRAS轉(zhuǎn)速估計(jì)法包括：基于瞬時(shí)無(wú)功功率模型、基于反電動(dòng)勢(shì)模型、基于轉(zhuǎn)子磁鏈模型?，F(xiàn)有文獻(xiàn)采用PI調(diào)節(jié)器作為自適應(yīng)律，根據(jù)Popov超穩(wěn)定性理論證明了采用PI調(diào)節(jié)器作為自適應(yīng)律可以使整個(gè)MRAS系統(tǒng)保持全局漸進(jìn)穩(wěn)定。

細(xì)節(jié)之處：MRAS的自適應(yīng)率中的PI參數(shù)缺少整定的相關(guān)理論。

二、仿真系統(tǒng)搭建

圖2-1 MARS系統(tǒng)仿真

圖2-2 MARS系統(tǒng)仿真波形變化情況

從圖2-2可知，速度估計(jì)在加載和速度變化的過(guò)程中，估計(jì)誤差很大，但可以通過(guò)調(diào)節(jié)自適應(yīng)的PI參數(shù)來(lái)減小誤差。但PI參數(shù)的獲取只能靠經(jīng)驗(yàn)試湊獲取。

審核編輯：湯梓紅